微型齿轮箱选择指南 – 正齿轮箱、行星齿轮箱和蜗轮齿轮箱

在工业自动化、机器人和智能家电领域，微型齿轮电机作为核心驱动部件发挥着至关重要的作用。本文对三种最常用的齿轮减速系统进行了深入比较——正齿轮电机, 行星齿轮马达， 和 蜗轮蜗杆电机我们将根据实际测试数据探索它们的内部结构、关键优势、典型应用场景和性能，帮助工程师和设计师为他们的项目做出明智的选择。

什么是齿轮马达？为什么要使用齿轮箱？

一个 齿轮电机 是一种将电机与齿轮减速机构相结合的集成驱动系统。与独立（裸）电机相比，它有效地将高速低扭矩输出转换为低速高扭矩输出。这种转换增强了设备的承载能力、传动效率和运行稳定性，使其成为需要精确运动控制和低速高扭矩应用的理想选择。

正齿轮箱 – 正齿轮电机

什么是正齿轮箱电机

正齿轮结构是最基本、应用最广泛的齿轮减速系统。它由一个多级级联齿轮装置组成，该装置安装在一个紧凑的齿轮箱内——业内通常称之为“塔式”齿轮减速结构。

直齿齿轮箱可以设计成 圆形直齿齿轮箱 和 方形直齿齿轮箱 配置，在尺寸设计方面具有出色的灵活性，并且可兼容各种安装要求。

正齿轮箱的优点和缺点 – 正齿轮减速电机

与行星齿轮结构和蜗轮蜗杆结构相比，直齿轮结构具有明显的优点和缺点。在选择齿轮箱时，应考虑以下几点：

行星齿轮箱 - 行星齿轮电机

什么是行星齿轮箱电机

顾名思义， 行星齿轮系统 类似于太阳系的结构，其中多个行星齿轮围绕中央太阳齿轮旋转，同时与外齿圈啮合。

减少过程始于 太阳齿轮 安装在电机输出轴上。它将扭矩传递到周围的 行星齿轮，它们在齿圈内旋转并与齿圈啮合。在多级变速箱中，动力进一步从第一级行星齿轮组传输至下一个太阳齿轮，从而实现紧凑、高传动比的减速，并具有出色的负载分配和传动效率。

行星齿轮箱的优点和缺点 - 行星齿轮电机

行星齿轮结构中每级减速均由多个齿轮共同支撑，这种结构提高了变速箱的承载能力和传动效率。

蜗轮蜗杆减速机 - 蜗轮蜗杆减速电机

什么是蜗轮蜗杆减速电机

最显著的特征是 蜗轮减速器 机制是其 自锁 性质，这意味着停电后它不会逆转。

蜗轮减速机构是在电机的输出轴上安装蜗轮，通过蜗杆与齿轮之间的传动来传递动能。

蜗轮蜗杆减速机的优缺点 – 蜗轮蜗杆减速电机

正齿轮电机、行星齿轮电机和蜗轮电机

为了更直观的对比这三款变速箱的减速性能，我们将这三款变速箱的实际测试数据进行对比（正齿轮箱、行星齿轮箱和蜗轮蜗杆齿轮箱).

这里我们选择相同的 DC-555 电机 24V6000，搭配三种不同的变速箱 – SG-100K, PG36-99.5K, WGM4058-86K这三种型号分别对应减速比1：100的正齿轮马达、减速比1：99.5的行星齿轮马达、减速比1：86的蜗轮蜗杆马达。

测试结果

模型	紫外线）	我（A）	P1（西）	压力（牛·米）	转速（转/分）	P2（西）	最大 EFF (%)
PG36-555	24	1	24.06	2.09	52.4	11.51	47.84
SG-555	24	0.768	18.41	1.497	51.2	8.031	43.6
WGM4058-555	24	1.253	30.1	1.398	52.83	7.731	25.7

从电机性能曲线可以看出，三种齿轮电机（齿轮比相似）的空载转速几乎相同。然而，一旦施加负载， 蜗轮蜗杆电机更早达到额定工作点和失速扭矩，大约停滞在 6牛·米 输出扭矩。

相比之下， 正齿轮电机和行星齿轮电机的功率曲线相似 在负载下。也就是说， 行星齿轮马达的性能优于正齿轮马达 就两者而言 额定点的峰值效率和最大失速扭矩，表明在苛刻的应用中具有卓越的负载处理能力。

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